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3 D 打 印 技 术 应 用 专 业

人 才 培 养 方 案

专 业 带 头 人：

系 主

任：

信息机电系

二○一八年三月

3D 打印技术应用专业人才培养方案（ ）

四年

一、招生对象

招生对象：招收初中毕业生或具有同等学历者。

二、学制与毕业要求

（一）学制

基本学制：全日制 4 年。

（二）毕业要求

3D 打印技术出现在 20 世纪 90 年代中期，实际上是利用光固化和纸层叠等技术的最新快速成型

装置。它与普通打印工作原理基本相同，打印机内装有液体或粉末等“打印材料”，与电脑连接后，

通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物，这种打印技术称

3D 立体打印技术。3D 打印设备、原材料加工设备制造企业，大量需要从事生产、装配、安装、调试、

培训、管理和设计、操作、加工、维护等工作的人员。

（二） 培养目标：

面向全国及XX当地制造企业、3D 打印服务业，培养掌握产品设计、模具设计和 3D 打印的知

识与技能，具备 3D 打印技术应用能力，能从事 3D 产品设计、工业产品设计、三维扫描仪逆向造型、

3D 打印设备操作、设备维护及管理等工作，有一定的自我学习、自我发展能力、创新、创业能力和

良好的职业素养的高技能应用型人才。

面向汽车、机械制造、钢铁冶金、石油、轻工、医疗器械、包装、礼品工业、钟表、民爆、服

装、化妆品、烟草、家用电器、光通讯、视听、航天航空等行业从事产品设计和传统加工制造工作；

机械装备制造业、汽车制造业、工程机械制造业、电子信息行业、航空制造、医学、农业、轻工行业

从事 3D 建模、3D 测量、3D 打印制造、模具设计、产品设计、工业设计、产品质量检验、售后服务、

经营管理等；从事 3D 照相馆、3D 食品打印机等创意新兴行业。

（三）培养规格

1.职业素养：

热爱社会主义祖国和社会主义事业、拥护党的基本路线，具有马列主义、毛泽东思想和邓小平

理论的基础知识；有强烈的社会责任感、明确的职业理想和良好的职业道德，勇于自谋职业和自主创

业；具有面向基层、服务基层、扎根于群众的思想观点，理论联系实际、实事求是、言行一致的思想

作风，踏实肯干、任劳任怨的工作态度，不断追求知识、独立思考、勇于创新的科学精神。

具有从事本专业所必需的文化基础知识、现代科技知识、专业基础知识和专业知识，并具备与

本专业相关的多学科基本理论知识。 具有从事本专业所必需的专业能力、方法能力、社会能力。具

有健康的体魄和良好的心理，能胜任本专业岗位的工作，能在工作中讲求协作，对在竞争中遭遇挫折

具有足够的心理承受能力，能在艰苦的工作中不怕困难，奋力进取，不断激发创造热情。具有热爱劳

动的观念，善于和劳动人民进行情感沟通，了解劳动知识，掌握劳动本领，有从事艰苦工作的思想准

备。

2、专业知识和技能：

（1）掌握从事本专业必需的文化基础知识，包括：德育、数学、英语、计算机应用基础、体育

等课程。

（2）掌握工程制图、机械基础、电工基础、3D 打印材料、公差与技术配合、素描基础、材料成

型技术、美术基础等专业基础知识。

（3）掌握快速成型设备的原理与应用、3D 扫描的原理与应用、工业产品设计、表面处理工艺、

立体造型设计、逆向工程、平面设计、产品设计表现技法等专业核心知识。

（4）掌握各种常见的快速成型设备的使用方法，并能运用手绘和三维软件完成工业产品设计；

掌握表面处理的基本方法和手段，能够独立编程和操作 3D 打印机打印产品，能够运用三维扫描仪和

相关软件对产品进行逆向设计；掌握常见 3D 打印材料的特性与成型方法，并能对至少一种快速成型

方法进行成本核算。

（5）掌握 3D 打印项目管理、电子商务的基本理论知识。

3．能力要求

（1）具有较好的平面设计基本功，能手绘产品草图，效果图；

（2）具有较强的三维软件建模能力，特别是曲面建模能力，能运用软件对产品进行仿真渲染；

（3）熟悉机械制图，能绘制产品工程图，熟悉各种工量具的使用，能检验产品；

（4）掌握快速成型设备的操作, 能够对各种快速成型设备的调试与校核；

（5）熟悉产品的功能与特征，熟悉表面处理工艺；

（6）熟悉产品的逆向设计，能根据图纸或者图片，对原有产品进行更改设计；

（7）具有从事 3D 打印项目管理、逆向工程项目管理或经营管理的能力；

（8）具有营销策划和网络营销等电子商务能力。

四、职业范围

对应职业（工种）

职业资格证

1

2

计算机绘图员

3D 产品设计师

3D 产品设计

五、课程体系

(一) 课程体系设计思路

通过社会调研得知，3D 打印技术应用专业面向的各职业岗位的专业工作任务如下表所示：

接受任务，了解客户需求，确定设计方案，设计产品外观

和内部结构，评估产品 3D 打印后可能缺陷提出产品修改

方案。

产品测量 逆向工程中测量产品，3D 打印后检验产品是否满足图纸

与检验员 要求，产品外观检验，提供尺寸与产品质量报告

3D 打印 3D 打印机和逆向工程相关设备的安装、调试、维护保养，

3D 打印 机调试与 对打印产品缺陷进行正确判断分析和提出解决方案，对

技术应用 维修人员 3D 打印设备的硬件问题负责修理。

3D 打印 导入产品图样，使用软件进行切片分层，打印机软件类问

机床操作 题解决，传输打印程序，启动自动加工，打印后产品硬化

员

根据客户要求及产品修改前后的特征评估，提供 3D 打印

工序卡和后制程工艺卡，根据采集员的数据对模型进行复

原与修改。

产品 3D 根据逆向设计的安排对现有模型进行 3D 数据采集，主要

数据采集 使用 3D 扫描仪及逆向处理软件。

员

3D 产业 从事 3D 打印设备、原料耗材、3D 打印成品营销， OEM

相关营销 和 ODM 业务员、项目管理、3D 打印培训讲师等

人员

通过分析，将上述各个职业岗位的工作任务进行系统化归纳后，确定本专业的典型工作任务为：

（1）设计产品外观

（2）绘制产品图

（3）完成产品渲染效果图

（4）校核并调试 3D 打印机

（5）打印产品及后处理

（6）产品测量与检验

（7）逆向工程之产品 3D 数据采集

（8）逆向工程之逆向设计

（9）3D 打印产品营销

2．标准解读（培养规格要求）

3D 打印技术应用专业典型工作任务、对应的职业资格证书标准和对应的双证课程如下表所示：

对应的职业资格证书标准

典型工作任务

对应的双证课程

技能要求

相关知识

色。

知识。

素描基础

产品设计知识，材料 工业产品设计

具有较强的三维软件建模

成型与工艺知识，3D

打印原理

材料成型技术

能力，特别是曲面建模能力。

熟悉各种产品的结构，重点

是电子产品与工艺品。掌握

快速成型产品特征。能绘制

产品工程图

、3D 打印材料特性

知识、INVENTOR、

Geomagic 软件建模

知识，机械制图知识

3. 逆向工程之逆向

3D 打印与快速成型

3D 打印材料的功能使用

机械制图与 CAD

设计

平面设计、产品设计表现

4. 完成产品渲染效 底，能对 3D 模型进行仿真 知识、3Dmax 立体模 技法

果图 渲染，熟悉表面处理工艺， 型与外观渲染知识，产 Inventor 或 3Dmax 应

熟悉产品后制程效果。 品表面处理工艺知识 用

photoshop

能够运用软件编制自动打 3D 打印机的特点、

快速成型技术与应用

3D 打印设计综合实训

理

知识。专用软件知识

3D 打印机的特点、

组成、基本原理与操

作，各种快速成型机的

结构组成。维护与保养

的知识，

熟练操作 3D 打印机进行

3D 打印设备的应用与维

6. 校核并调试 3D 加工，熟悉 3D 打印机的保

护

打印机

熟悉机械制图，识读产品 机械制图知识，公差 公差与测量技术

二维图，熟悉各种工量具的 与测量技术知识，产品 机械制图

使用，熟悉产品的功能与特 装配图，零件图，模具 表面处理工艺

工业产品设计

护、调试，曲面造型基 Gemagic 基础

本知识，Geomagic 软 逆向工程

件建模知识，产品设计 INVENTOR 建模基础

知识

熟悉 3D 打印方式成本核

算方法，熟悉 3D 打印与逆

向工程操作流程，具有一定

的营销与业务能力，具有电

子商务、自主创业、经营网

店的能力。

3D 打印材料的特点

电子商务与网络营销

与应用知识，快速成型

营销策划

技术，电子商务知识，

3D 打印材料的功能使用

网络营销与营销策划

快速成型技术与应用

知识。

（二）专业核心课程描述

课程名称

学

时

40 课时

1

使学生掌握公差配合、形位公差、表面粗糙度的基本概念、符号、标准及

其识读方法，熟悉国家有关标准，培养学生标准化．规范化和质量意识，养成

良好的行为素质和职业道德。

课程目标

绪论、光滑圆柱结合的极限与配合、测量技术基础、形状和位置公差及检测、表面粗

糙度及检测、光滑极限量规、常用联接件的公差与检测。

主要教学内容

考核项目

平时考核与期末考试相结合，平时考核包括考勤、作业、课堂答问，期末考试为闭卷笔试。

课程名称

学

时

1、2

考核方式

考试

使学生掌握机械制图的基本知识和有关国家标准。以识图为主，识图与绘

图相结合，着重培养学生识图能力。能看懂零件图和中等复杂程度的装配图，

并能绘制一般零件图和简单装配图。

课程目标

绪论、制图的基本知识、投影法的基本知识、立体的表面交线、组合体的视图、轴测

图、机件的表达方法、标准件和常用件、零件图、装配图、机械产品制图测绘。

主要教学内容

考核项目

平时考核与期末考试相结合，平时考核包括考勤、作业、课堂答问，期末考试为闭卷笔试。

课程名称

学

时

2

机械基础是机械工程方面一门入门性质的技术基础课程,其任务是使学生获得从事与

懂得机械零件的种类、

课程目标

结构特点和应用；对于学习后续课课程或从事机械专业都是很重要的,它是机械专业的

学生最基本的学科。

主要包括绪论、杆件的静力分析、直杆的基本变形、机械工程材料、连接、机构、机

械传动、支承零部件、机械的节能环保与安全防护、液压传动和气压传动，融机械工程材

料、机械传动、常用机构及轴系零件。

主要教学内容

考核项目

平时考核与期末考试相结合，平时考核包括考勤、作业、课堂答问，期末考试为闭卷笔试。

课程名称

学

时

80 课时

2、3

主要学习 3D 打印材料的成分．组织．性能及应用方面的一般规律．钢的热

处理的原理与方法等基本知识，使学生具备正确选用 3D 打印材料及主要打印

方法并能在编制零件加工工艺过程中灵活运用的能力。

课程目标

内容包括金属材料的性能、常见金属的晶体结构与结晶、金属的塑性变形与再结晶、

合金的结构与结晶、铁碳合金相图和碳钢、钢的热处理、合金结构钢、特殊性能钢、工具

钢、粉末冶金与硬质合金、铸铁、非铁金属、非金属材料简介、机械零件的毛坯选择与质

量检验。

主要教学内容

平时考核与期末考试相结合，平时考核包括考勤、作业、课堂答问，期末考试为闭卷笔试。

考核项目

课程名称

Inventor 建模与工程图

学

时

学 期

3

考核方式

考查

通过计算机绘图设计软件的学习，旨在提高学生利用先进的信息技术解决

生产实际问题的能力，要求学生能绘制一般的零件图、装配图，绘制的图形规

范某某。

课程目标

主要内容包括 inventor 的基础知识，零件图形对象特性控制与图层管理，

输出零件图形，绘制和编辑基本零件图形，零件图块的使用和图案填充，为机

械图形添加尺寸标注和文字说明，机械工程图基础知识，绘制机械零件平面图、

立面图、剖面图，最后根据所学的知识使用inventor 进行综合应用案例训练。

平时考核与期末考试相结合，平时考核包括考勤、作业、机房练习，期末

考试为计算机上机测试。

主要教学内容

考核项目

课程名称

学

时

80 课时

4、5

要求非电类专业学生掌握电工技术的基础知识和基本技术，能将基础理论

与应用紧密结合，注重体现知识的实用性和前沿性。

课程目标

内容包括电路的基本概念与定律，电路的分析方法，一阶电路的暂态过程，

正弦稳态电路，三相电路，变压器与电动机，直流电动机，低压控制电器，电

工测量。

主要教学内容

考核项目

平时考核与期末考试相结合，平时考核包括考勤、作业、课堂答问，期末

考试为闭卷笔试。

课程名称

学

时

80 课时

4

掌握快速成型技术中的数据处理方法,快速成型技术中的典型工艺，掌握各

典型工艺的具体特点和存在的问题，了解各典型工艺的发展方向。掌握快速成

型典型工艺影响成型精度的主要因素，能提出了相应的对策。了解快速成型技

术的材料开发、研究与应用。介绍了快速成型技术中材料的应用、开发和研究。

课程目标

快速成型技术中的数据处理方法，快速成型技术中的典型工艺，各典型工

艺的具体特点和存在的问题，各典型工艺的发展方向。学习快速成型技术的具

体应用，包括验证概念设计、确认设计、性能测试、制造模具的母模和靠模，

学习快速成型材料的特性。

主要教学内容

考核项目

平时考核与期末考试相结合，平时考核包括考勤、作业、课堂答问，期末

考试为闭卷笔试。

（三） 专业综合实训（实践环节）描述

课程名称

学

时

学 期

3

考核方式

考试

了解工业设计的基本概念、基本要素和原理;了解工业设计各历史阶段的发

展状况、设计思想和观念、设计流派和设计风格。掌握产品造型设计 ,重点在

产品形态设计的基础研究。了解当代社会所倡导的各类基于以人为本的设计观

念和方法,熟悉产品的仿生设计、绿色设计、概念设计、人机工程学等。掌握

社会产品设计的方式和特点,如产品设计的形式、产品的色彩设计、产品形态

语义设计。

课程目标

工业设计的基础理论与知识，具有应用造型设计原理和法则处理各种产品

的造型与色彩、形式与外观、结构与功能、结构与材料、外形与工艺、产品与

人、产品与环境、产品与市场的关系，并将这些关系统一表现在产品的造型设

计上的基本能力。

主要教学内容

平时教学过程中按完成课题过程性与期末抽考相结合，平时考核包括考勤、

作品，期末考试为考试。

考核项目

课程名称

学

时

10 周

5

了解 3D 打印的基础知识，历史与演进，掌握 3D 打印机的基本工作原理，

以及四种主要的 3D 打印机类型。掌握成功打印 3D 模型的技巧。能够分析曲面

模型与实体模型之间的差异，学会设计易于打印的零件、为打印预装配组件设

计组合模型以及输出模型到 3D 打印机等内容。学会使用第三方 3D 打印服务商

的服务，涉及利用第三方 3D 打印服务商打印服务的方式与方法。

课程目标

介绍 3D 打印的基础知识，涉及 3D 打印的历史与演进，并介绍 3D 打印机的

基本工作原理，以及两种主要的 3D 打印机类型。介绍使用 123D 工具进行 3D

模型设计，涉及 iPad 版 123DCreature、123DCatch、iPad 版 123DDesign、

123DDesignMac 和 PC 版等的使用方法与技巧，并且介绍了成功打印 3D 模型的

技巧。分析了曲面模型与实体模型之间的差异、使用 3D 打印的原因及方法、

如何设计易于打印的零件、为打印预装配组件设计组合模型以及输出模型到 3D

打印机等内容。

主要教学内容

平时教学过程中按完成课题过程性与期末抽考相结合，平时考核包括考勤、

作品，期末考试为考试。

考核项目

3dsMax 产品设计建模与渲染

学 期

5

考核方式 考试

熟练运用 3Ds MAX 进行产品设计，掌握 3dsMax 的使用、直接制作贴图源

的方法、渲染图像的方法、多种 Polygon 建模方法和建模源的应用、根据图层

进行分类和管理的方法以及利用渲染图像制作 vR 的方法等等内容外观渲。学

会建模的基本方法和技巧。

课程目标

讲解了鼠标、手机、数码相机和汽车模型的建模及渲染方法。通过对这些

造型的建模和渲染，介绍了 3dsMax 的使用、直接制作贴图源的方法、渲染图

像的方法、多种 Polygon 建模方法和建模源的应用、根据图层进行分类和管理

的方法以及利用渲染图像制作 vR 的方法等等内容。通过这些实例，还向读者

介绍了 3dsMax 和各种程序(Photoshop、Lightscape3．2、VRayRenderer 等)

之间的交互式的使用方法。

主要教学内容

平时教学过程中按完成课题过程性与期末抽考相结合，平时考核包括考勤、

作品，期末考试为考试。

考核项目

10 周

7

熟悉逆向工程中的关键技术及常用和新兴的软、硬件系统，掌握数据采集

技术、数据处理与 CAD 建模技术、成型制造技术，了解对各软、硬件系统的基

本原理、系统构成和操作流程，掌握实例应用所构成的逆向工程技术综合实践

平台。

课程目标

逆向工程中的关键技术及常用和新兴的软、硬件系统，分为数据采集技术、

数据处理与 CAD 建模技术、成型制造技术三篇，对各软、硬件系统的基本原理、

系统构成和操作流程进行了介绍，并通过典型实例为读者提供了一个良好的逆

主要教学内容

平时教学过程中按完成课题过程性与期末抽考相结合，平时考核包括考勤、

作品，期末考试为考试。

考核项目

六、教学计划进度表（见附表）

层次： 高技 学制：4 年 制订时间： 2018 年 1 月 22日

教学时数

一学期

二学期

三学期

四学期

五学期

六学期

七学期

八学期

教材版本/书 考核方

序号

课程名称

号/册

理论

120

120

80

实习 总计 10

10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10

1

2

3

4

5

6

9

语文

数学

4

4

4

4

4

2

4

2

2

40

40

4

2

2

计算机

60

4

4

就业与创业

20

20

4

6

考试

考试

15 公差配合与测量技术

考试

4

4

考试

考试

考试

考试

考试

4

4

4

4

待定

6

6

4

4

23

考查

考查

6

4

24 Photoshop-基础应用 软件课

Autodesk Inventor /ISBN：

4

4

4

6

解

6

26

4

4

ISBN：

80

80

80

80

4

4

28 三大构成

艺术类课

考试

4

4

29 工业产品设计

考试 120

120

6

6

ISBN

：

30

4

4

8

考试

28 12 24 12 28 8 28 10 26 8 24 4

620

1940

考试

考试

10w

10w

专

0

400

10w

3D MAX 产品设计与渲

染

37

10w

考试

考试

考试

3D 打印毕业设计-结

41

合电子商务营销

考试

考试

√

√

√ √

中级

高级

√

备注说明：1、本专业总课时量为 4180 学时，其中实训课 2240 学时，占总课时的 53.6%。本专业学生必须取得计算机绘图高级工证才能予以毕业和参加分配。2、第一、

三学期组织两次关于“时事评论与爱国主义”内容的讲座，帮助学生拓宽视野，了解分析国际国内时事，深认分析我国工业发展的现状，培养学生爱国情怀和为国家工业

发展奉献终生的信念。3、第 7 学期安排到企业“顶岗实习”，第 8 学期分到企业毕业实习。

七、其它说明

（一）教材选用原则

以上教学模块在教学的实施过程中，应根据教学内容选择教材和编写校本教材。一般，在前两年

学习阶段可选 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 训等相关 3D 打印课程

考核管理及评估办法

（一）学生能力考核

1、文化基础课模块课程采用日常考查的方法，按照优、良、合格、不合格四个等次评分，成绩

不合格则不能及格，必须补考。

2、专业课模块的考核应在课程全部结束时进行（不另行安排专门时间，授课计划安排时应注意

留出考核时间），采用百分制计分，考核内容可包括理论测试、技能测试两部分，分值分配一般按

4:6 或 3:7 的比例；有资格证书要求的必须以证书鉴定考核成绩为该课程（科目）最终考核成绩，并

严格执行相应的国家标准。不合格则不能获得相应职业资格证书且必须重修。

（二）教师能力考核

对高技班各任课教师的考核评价，应以教研室的教学检查、学生的评教和学校督导组的检查三个

方面进行考核评价。其中教研室的教学检查结果占 30%，学生的评教结果占 40%，学校督导组检查结

果占 30%。对考核不合格的教师，应责令整改，若整改后再不合格者，则应取消高技班的任课资格。

（三）教学效果评价

对学校学生培养的教学效果评价主要以学生的毕业率和职业资格证书的获得率以及毕业生一次

就业率、就业稳定率、专业对口率和就业收入水平进行评价。

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